大气污染控制工程复习题

一、1.大气由 干洁空气、水蒸气 、和 悬浮微粒 三部分组成。

2.全球性大气污染问题是 温室效应与气候变化、臭氧层破坏、酸雨。

3.在大气污染中，受到普遍重视的二次污染物主要有 硫酸烟雾、光化学烟雾 和 酸雨。 4.中国大气污染主要以煤烟型为主，主要污染物为 颗粒物 和 SO2 。

5.总悬浮颗粒物（TSP）是指能悬浮在空气中，空气动力学当量直径小于（A） um的颗粒物。

A．100 B.50 C.20 D.10

6.按用途分类，大气环境标准的种类和含义？ 答：环境空气质量标准：以保障人体健康和防止生态系统破坏为目标对环境空气中各种污染物最高允许浓度的限度；

大气污染物排放标准;以实现《环境空气质量标准》为目标而对从污染源排入大气的污染物浓度或数量的限度；

大气污染控制技术标准:为达到大气污染物排放标准而从某一方面作出的具体规定； 大气污染警报标准:大气污染恶化到需要向公众发出警报的污染物浓度标准。 7.熟悉大气污染物及其分类。

答：气溶胶态污染物【悬浮在气体介质中的固态或液态颗粒所组成的气体分散体系，包括：粉尘（dust）、炱（fume）、飞灰（fly ash）、烟（smoke）、雾（fog）和化学烟雾（smog）】 ）和气态污染物（无机气态污染物和有机气态污染物）

二、1.煤的元素分析是指用化学分析的方法测定去掉外部水分的煤中主要组分碳、氢、氧、氮和硫的含量。

2.煤的成分表示方法有收到基、空气干燥基、干燥基、干燥无灰基四种基准。

3.促进燃料的完全燃烧是减少烟尘量的主要措施，保证燃料完全燃烧的条件有：适宜的空气过量系数、良好的湍流混合、足够的温度和停留时间，即供氧充分下的“三T”条件。

4.煤炭的洗选脱硫是指通过物理、化学或生物的方法对煤炭进行净化，以去除原煤中的硫。煤炭转化技术包括煤的气化和液化。

5.天然气的组成一般为 （A） A甲烷85%、乙烷10%、丙烷3% B甲烷65%、乙烷30%、丙烷3% 6.燃烧过程中生成的NOx有温度型、快速型、燃料型三种类型。 7.p63/2-1

[例2-3] 某燃烧装置采用重油作燃料，重油成分分析结果如下（按质量）：C 88.3%，H 9.5%；S 1.6%，H2O 0.05%，灰分0.10%。求：燃烧1kg重油所需要的理论空气量。 解：

＝[(1.866×0.883＋5.556×0.095＋0.699×0.016)/0.21] ＝10.41 例2-4

三、1、因为爆炸下限的浓度太高，在大多数场合都不会达到，所以气体与粉尘混合物的爆炸危险性是以其爆炸上限来表示的。（ × ）

2、粉尘的 是表示粉尘导电性的重要指标（ C ）

A.电阻 B.电阻率 C.比电阻 D.电量

3、斯托克斯直径的含义：与被测颗粒的密度相同，终末沉降速度相等的球的直径 。空气动力直径的含义：与被测粒子在空气中的终末沉降速度相等的单位密度的球的直径。 4、粉尘润湿性含义是粉尘颗粒能否与液体相互附着或难易程度的性质 。

5、某一粉尘粒子空隙率1.5％，粉尘的真密度2.0g/m3,则堆积密度为： （ A）A.1.97 B.0.03 C.2.00 D.1.50 6、粉尘的粘附性是指（粉尘颗粒之间互相附着或粉尘附着在器壁表面的可能性）。

例1：某燃煤电厂电除尘器的进口和出口的烟尘粒径分布数据如下表所示，若除尘总效率为98％，试绘出分级效率曲线。

例2. 粉尘由dp＝5μm和dp＝10μm的粒子等质量组成。除尘器A的处理气体量为3Q，对应的分级效率分别为70％和80％；除尘器B处理气体量为Q，其分级效率分别为68％和85％。试求：

（1）并联处理气体量为4Q时的总除尘效率；

（2）总处理气体量为3Q，除尘器A在前、3台B并联在后串联的总效率。

四、1.已知某除尘器进口气体流量和含尘浓度分别为 10000（Nm3 /h）, 4.2（g/Nm3）；出口气体流量和含尘浓度分别为12000（Nm3 /s），0.34（g/Nm3），则处理气体流量、漏风率以及除尘效率、通过率为多少？

2. 粉尘由dp＝5μm和dp＝10μm的粒子等质量组成。除尘器A的处理气体量为3Q，对应的分级效率分别为70％和80％；除尘器B处理气体量为Q，其分级效率分别为68％和85％。试求：

（1）并联处理气体量为4Q时的总除尘效率；

（2）总处理气体量为3Q，除尘器A在前、3台B并联在后串联的总效率。

例4－3 某旋风除尘器的进口宽度为0.12m，气流在器内旋转4圈，入口气速为15m/s，颗粒真密度为1700kg/m3，载气为空气，温度为350K。试计算在该条件下，此旋风除尘器的分割粒径dc50。

解： 忽略空气密度，并从手册中查得空气在350K时的粘度μ＝2.08×10－5Pa·s，则 用拉伯尔公式：

?5 0.5?6c50

五、1、为什么工业电除尘器一般都采用负电晕？

2、为什么空气调节中的微粒净化装置不采用负电晕而采用正电晕？ 3.电除尘器中粒子驱进速度含义 。 4.电除尘器工作原理及其优缺点？ 5.影响电除尘效率的因素？

6.对某电除尘器进行现场实测的数据如下：处理风量Q=55m3/s，集尘板总面积A=25m2，除尘效率η=99%，试计算有效驱进速度ωp。 7.电除尘器分类 六、例6－2 已知一水泥磨的废气量Q＝6120 m3/h，含尘浓度50 g/m3，气体温度为100℃，若该地区粉尘排放浓度标准为150 mg/Nm3，试设计该设备的袋式除尘系统（忽略流体在系统中的温度变化）。

解：1. 预除尘器的选型

由于磨机废气含尘浓度很大，考虑采用二级收尘系统。第一级选用CLG多管旋风收尘器。考虑到管道漏风，假设其漏风率为10％，则旋风除尘器的处理风量为 Q1=6120×1.1＝6732 m3/h

查设计手册，选取CLG－12×2.5X型多管旋风除尘器。在正常工作时，其工作和性能参数为：除尘效率η＝80％～90％；阻力损失△P约为670Pa。 袋式除尘器的选型设计

a. 处理风量的确定 考虑从旋风除尘器到袋式除尘器的管道漏风率为10％，则进入袋式除尘器的风量为

Q2=Q1×1.1＝6732×1.1＝7405 m3/h

b. 入口含尘浓度的确定 设旋风除尘器的除尘效率为80％，则袋式除尘器的入口气体含尘浓度为

Ci=CQ(1-η)/Q2=50×6102×(1－0.8)/7405＝8.26 g/m3

c. 计算滤袋总过滤面积 由于水泥磨废气温度及湿度相对较高，滤料选用“208”工业涤纶绒布；初步考虑采用回转反吹清灰，由于温度、湿度及滤料的影响，过滤风速选择1.2 m/min，则滤袋总过滤面积为 A=Q/60vF=7405/(60×1.2)=102.8 m2 d. 确定袋式除尘器型号、规格 查设计手册及产品样品，初步确定采用72ZC200回转反吹扁袋除尘器。其基本工作及性能参数为：公称过滤面积 110m2；过滤风速 1.0～1.5m/min；

d9?2.08?10?0.12?[]2??4?15?1700?5.92?10m?5.92?m处理风量；6600～9900m3；滤袋数量 72个；本体总高 6030 mm；筒体直径 2530 mm；入口含尘浓度≤15g/m3；正常工作时阻力损失△P约780～1270Pa；除尘效率≥99％。 e. 计算袋式除尘器正常工作时的粉尘排放浓度 工况排放浓度为

C=Cj(1－η)＝8.26×(1－0.99)＝0.0826 g/m3=82.6 mg/m3 折算为标准状态的排放浓度CN为

CN=CT/TN=82.6×(273.15+100)/273.15=112.8 mg/Nm3 显然，该除尘系统满足当地大气污染粉尘排放浓度。

七、1. 电除尘器、袋式除尘器、旋风除尘器的工作原理及其优缺点？ 2.. 文丘里洗涤器的结构及其工作原理？ 十二、1.按完成脱硫后的直接产物是否为溶液或浆液分:烟气脱硫又可分为 、 和 三类。 2.全世界应用最广的FGD技术是 。 3.典型的石灰石/石灰-石膏法湿法脱硫工艺中，主要有以下系统：、 、 、、和 等。 4.石灰石/石灰湿法脱硫最主要的问题是什么？防止措施主要有哪些？ 5.请简单绘制石灰石-石膏法工艺流程图。 十五、例15－1 某地地面测得气压为1010hPa，探空仪器在某高度上测得的气压为645hPa，求此时探空仪所在的高度。 解 对式(15－1 )积分得

z=z0-（P-P0）/ρg

已知 p=645hPa ，p0=1010hPa ，z0=0 ，将ρ=1.293 kg/m3近似看作常数，g=9.81m/s2 ,代入上式得

z=0-(645-1010)×100/1.293×9.81=2877.6 (m)

1、从臭氧、二氧化碳和水汽的吸收作用，可知大气吸收具有什么特性？（选择特性） 2、为什么大气直接吸收的太阳辐射能量是很少的？

答：大气对太阳辐射中能量最强的可见光吸收得很少，大部分可见光能够透过大气到地面 3、大气对太阳辐射的反射作用：参与的大气成分：云层、尘埃 特点：无选择性

4、大气对太阳辐射的散射作用：参与的大气成分：空气分子和微小尘埃 特点：具有选择性

5、太阳辐射主要是短波还是长波辐射？ 太阳温度高，辐射中最强部分为可见光部分，波长短，主要是短波辐射；而地球表面温度低，辐射以长波为主

6、读下图回答： 图中A、B、C分别表示什么？太阳辐射能主要集中在哪两个部分？ 答：A为紫外区，B为可见光区，C为红外区；主要集中在可见光区和红外区。

例15-4 某火电厂的有效烟囱高度198m，烟囱口处平均风速5m/s，SO2排放速率180g/s，试计算：

（1）白天阴天SO2的地面轴线最大浓度及其出现的距离； （2）在x= xc ，y＝500m处地面浓度。

解 由式（15－42）得 ?zx?xCm?H2?198/2?140m =6000m；由x cm=6000m 由表15－6得阴天白天大气稳定度为D级，由σz＝140m查表15－7得 xcm反查表15－7得σy=315m，代入式（15－43）得 地面轴线最大浓度，即 2Q?z2?180?10001403 C(6000,0,0;198)max?????0.096(mg/m)22?315?e?5?198?euHyx=xcm，y=500m处的地面浓度为 2C(6000,500,0;198)?Cmaxexp[?y2/(2?y)]?0.096exp[?5002/(2?3152)?0.027(mg/m3) ?

例15－5 位于北纬40°、东经120°的某城市远郊区(丘陵)有一火力发电厂，烟

囱高度120m, 烟囱口径3.0m，排放SO2的源强为800kg／h，排气温度413K，烟气出口速度18m／s。当地大气压为990hPa。8月中旬某日17点（北京时间）云量5／4，气温303K，地面10m高处风速2.8m／s。试计算有效源高。

解： 1．确定稳定度 由表15－11查得δ=14°，并由式(15—59)计算太阳高度角h0，即 h0=arcsin[(sin40°sin14°+cos40°cos14°cos(15×17+120-300)o )＝20.36° 根据h0＝20.36°及云量5／4，查表15－9得太阳辐射等级为+1，又根据太阳辐射等级及地面风速2.8m／s，查表15－10得当地当时的大气稳定度为C类。 2．校正风速 查表15－2，得C类稳定度的风指数m＝0.20，则可由式（15－18）计算源高处风速： u?u10(HSm120)?2.8()0.20?4.6(m/s) 1010 3．计算有效源高 先算排烟量（Qv）和排热率（QH）: ?d23.14?3.02Qv?Us??18?127.2(m3/s) 44QH?0.35PaQvTS?T0413?303?0.35?990?127.2??11739(kW)TS413 因2100kW35K，故按式（15－54） 计算△H，查表15－5 得nn0=0.332，n1=3/5，n2=2/5，则 2/5n23/51?H?n0QH?HS/u?0.332?11739?120/4.6?135(m)H=HS+△H=120+135=255(m)

例15－7 某市某街道为南北走向，汽车高峰流量为2600辆/h，车速平均40km/h，每辆车排出碳氢化合物量为2.5×10-2g/s，汽车排放高度0.4m，试问某一阴天白天吹东风，风速3m/s，该街道西边400m处碳氢化合物浓度为多少？ 解：车流量较大，可认为是无限线源，按式（15－95） 计算，源强QL为 QL?(2600)?2.5?10?2?1.6?10?3(g/m?s) 40?1000根据表15－5 知，阴天的大气稳定度为D级；根据GB/T13201－91规定，城市D级应向不稳定方向提一级半，即应查B－C级的参数。当x=0~500m，α＝0.941015 ， γ2＝0.114682?2，则 2?z??2x?0.114682?4000.941015?32.2(m) 代入式（15－95），得（φ＝90°，sin90°=1）: C(400,0,0;0.4)?1H22?1.6?10?3?10310.42exp[?()]?exp[?()]?0.0132(mg/m3)2?z232.22?u?z2??3?32.22QL 例15－8 平原地区某城市远郊区某厂拟新装一台锅炉，耗煤量5.2 t/h，煤含硫2.2%，90%

的硫被氧化为SO2进入烟气排放，除尘后烟气出口温度100℃，初步设计烟囱口径1.4m，出口速度14m/s。当地年均气温18℃、气压1005hPa、风速2.6m/s，全年以D类天气为主。当地SO2本底一次最大浓度为0.10mg/m3，厂内没有其他SO2污染源。若排放控制系数Pki＝26t/(h.m2)，试按P值法设计烟囱高度,并计算此烟囱产生的地面最大浓度及其出现点（ΔH、和Hs均按GB/T13201-91规定选取或计算）。

解：(1) 计算最低有效烟囱高度 SO2的排放量为 Qki＝5.2×0.022×2×0.9＝0.20592 t/h 由式（15－106）得最低有效烟囱高度 H=（Qki×106/Pki）1/2= (0.20592×106/26)1/2 =89m (2) 计算烟囱几何高度 排热率 QH?0.35Pa?100?273???18?273????1.42?14?1666.5kW Ts?TaQV?0.35?1005?Ts4?100?273?设新建烟囱几何高度为HS，烟囱出口处的风速为u，则 u?2.6(HS/10)0.25 （城市D类，m＝0.25） 由于QH<1700kW，烟气抬升高度按式（15－57）计算 2?1.5USd?0.01QH?2(1.5?14?1.4?0.01?1666.5)92.1363.013?H????0.250.252.6(HS/10)HSuu H?HS??H?HS?HS?67m用试差法解得该烟囱应建80m高。 63.013?89m 0.25HS。实际上，由于工业上建烟囱高度是有一定档次的，因此， 烟囱出口处的风速 0.25?4.37m/s u80?2.6(80/10) ?H?63.013/80 实际有效烟囱高度 0.25?21.07m H?HS??H?80?21.07?101.07m (3)计算xcm和Cmax 按GB/T13201－91规定，平原城市远郊区D类应向不稳定方向提半级后查算P－G扩散参数，即用C－D类的γ和α值，即 x?1000m,?1?0.189396,?1?0.886940 x?0~2000m,?2?0.126152,?2?0.838628? zx?xcm?H2?101.07/12?71.47m??2xcm2? xcmxcm?1000m,?71.47?0.838628???1918.7m ??0.126152?与γ、α的选择范围相符。 0.886940?y??1xc??0.189396?1918.7?154.6m m1 Cmax0.234Q?Z0.234?0.20592?109/360071.47?????0.139mg/m3 预测一次浓度22uH?Y4.37?101.07154.63最大值为0.139?0.10?0.239mg/m,预测值低于国家二级标准，设计烟囱高度符合要求。

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